夏天到了,用戶更擔(dān)心電動車的使用安全問題,近期又有車自燃的新聞,猜都能猜到很多人又會說“新能源汽車不靠譜”、“國產(chǎn)造車新勢力燃燒發(fā)電”。
我們先來看看純電動汽車為什么會發(fā)生自燃。汽車自燃絕大多數(shù)都是電路系統(tǒng)引起的,而整車起火事故根本原因是鋰電池?zé)崾Э芈?。熱失控是指電池因“意外”?dǎo)致溫度上升,超過臨界值后,會出現(xiàn)不可控的狀態(tài),最終引發(fā)燃燒甚至爆炸。電池模塊一般是由若干個單體電芯串聯(lián)或者并聯(lián)組成,任何一個單體電芯的熱失控都可能引起連鎖反應(yīng)。
為提升續(xù)航里程,各車企會通常會采用提升單體電芯的能量密度,而不是靠增加電芯數(shù)量,后者的弊端一是重量,二是出于安全考慮。也有像特斯拉Model S那種集成了七千多顆電池的車型,這種車型一般采用的是電池并聯(lián)的方式,每個電芯都安裝了保險絲,即使一塊電芯出現(xiàn)問題,也只是縮短一塊電芯所能支持的續(xù)航里程。幾乎所有車型都不會在電池結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在致命缺陷,多數(shù)情況下,車輛自燃都是由于外因或環(huán)境因素造成的,那么在平時使用新能源車時需要注意什么呢?
風(fēng)險一:充電時的隱患
一直關(guān)注新能源汽車自燃或爆炸事件的朋友們應(yīng)該清楚,很多自燃現(xiàn)象都發(fā)生在充電時。前幾天,鄭州日產(chǎn)帥客純電動車在充電時發(fā)生自燃,所幸沒有人員傷亡。那么,為什么充電時車輛更容易發(fā)生自燃呢?
電池充電時,內(nèi)部發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是鋰離子還原成鋰金屬,在這個過程中,鋰有一定幾率形成枝杈狀鋰枝晶,刺破分隔正負極的隔膜,造成短路。同時,鋰金屬本身也是一個非常活潑的金屬,會和空氣、電解質(zhì)等發(fā)生反應(yīng)。而電池過充則增加了鋰枝晶形成的可能性。
為了避免過充,很多車輛設(shè)計了電池管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)主要用于實時監(jiān)測電池包中每塊電池的電壓、溫度以及電流等狀況。會配備相應(yīng)的保護IC來避免鋰電池的過充現(xiàn)象,檢測到鋰電池充滿后,會自動切斷充電電路。因此電池管理系統(tǒng)能否正常運作,非常重要。如果管理系統(tǒng)失效,則可能會引發(fā)過充,增加自燃的風(fēng)險。因此我們建議大家,不要完全依賴芯片確保安全,在純電車電量充滿時及時斷電,或者在非長途自駕時設(shè)置充電比例,不要完全充滿。
風(fēng)險二:外力碰撞或擠壓
兩天前,杭州一輛新能源汽車與隔離護欄發(fā)生碰撞后起火。雖說燃油車在受到碰撞時也可能導(dǎo)致起火,但電動車的電池在遇到外力破壞時,更容易發(fā)生危險。新能源車的電池包都會有特別的保護結(jié)構(gòu),但某種程度上無異于潘多拉魔盒,只要單體發(fā)生破裂或者結(jié)構(gòu)變化,例如:電芯內(nèi)部暴露在空氣中,或者電池的正負極接觸,都會導(dǎo)致電芯材料迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)熱失控。
對應(yīng)實際生活中,車輛碰撞和擠壓等都可能讓電池損壞。如果底盤磕碰,應(yīng)該及時去4S店檢查。
風(fēng)險三:長期處于潮濕、高溫環(huán)境
去年,奧迪在美國召回1644輛e-tron,召回原因是充電口密封圈存在泄漏風(fēng)險,導(dǎo)致線束積水,進而引發(fā)電池短路,在極端情況還會引發(fā)火災(zāi)。
其實,潮濕環(huán)境并不是致命威脅。國標(biāo)要求,電動車高壓系統(tǒng)零部件、高壓線束、高壓接插件等都要求必須滿足IP67防水防塵等級,但如果某個密封件出現(xiàn)老化,也會導(dǎo)致進水的風(fēng)險,所以請盡量保持充電口干燥,防止出現(xiàn)凝露和充電安全問題。
另外,在高溫環(huán)境下鋰電池也會出現(xiàn)內(nèi)部壓力驟增的問題,當(dāng)熱量在電池局部聚集時,內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)會發(fā)生分解反應(yīng),可能會引發(fā)隔膜融化,導(dǎo)致內(nèi)部短路,其后果是導(dǎo)致電芯防爆膜破裂,發(fā)生燃燒起火。
因此電池的熱管理極為重要,一些車型為節(jié)省成本使用風(fēng)冷散熱,在高溫地區(qū)會造成充電保護,無法高壓充電等問題,例如榮威ERX5和Marvel X等。而近幾年,各廠商的車型都逐漸改為液冷為主。液冷技術(shù)的優(yōu)勢很明顯,能提高電池循環(huán)壽命、保證車輛續(xù)航里程、增強電池安全性能等。
看完上面的描述,你是不是對新能源車喪失了信心?
其實以上描述的都是極端情況,對于電池安全各家的保護措施還是相當(dāng)全面的,在安全性上不比普通燃油車差。其實從整體概率上來講,汽油車比電動汽車更容易自燃。根據(jù)某媒體(SH)的報道: 對比特斯拉和寶馬的自燃率, 截止到2018年,已知的特斯拉自燃事故約有50起,而特斯拉當(dāng)時的存量約為50萬輛,自燃事故率為萬分之一。
再來看看寶馬,在2018年的8個半月時間里,寶馬共計發(fā)生38起自燃事故,半個月就燒毀了10輛,僅計算召回的10.6萬輛汽車來算,寶馬的自燃事故率都在高達萬分之四到萬分之五。
電動汽車的話題性和部分人對電動汽車的偏見,讓人們習(xí)慣先入為主,天然認(rèn)為電動車更容易自燃。而本文的目的就是從原理上剖析自燃原因,從而讓你更有信心的使用新能源車。